Водопоглощающая композиция на основе смол, способ ее изготовления (варианты), поглотитель и поглощающее изделие на ее основе
Изобретение относится к водопоглощающей смоле и способу ее производства. Техническая задача - создание композиции на основе водопоглощающей смолы, которая не содержала бы слипшихся частиц даже при высокой влажности, одновременно обладая улучшенными поглощающими свойствами. Предложена композиция на основе водопоглощающей смолы, включающая порошкообразную водопоглощающую смолу с поперечносшитой структурой, содержащую водорастворимый компонент, полученную полимеризацией акриловой кислоты и/или ее соли, причем смола поперечно сшита вблизи поверхности и ее содержание в композиции 70 мас.% или более, и компонент на основе поливалентного металла, содержание которого вблизи поверхности частиц водопоглощающей смолы определяется коэффициентом его извлечения, который составляет от 5,0 до 100 мас.%. Предложены также варианты способа изготовления заявленной композиции, поглотитель на ее основе и поглощающее изделие, включающее указанный поглотитель. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл.
Текст описания приведен в факсимильном виде.
1. Композиция на основе водопоглощающей смолы для поглощающих изделий, включающая порошкообразную водопоглощающую смолу (А) с поперечносшитой структурой, содержащую водорастворимый компонент, полученную полимеризацией акриловой кислоты и/или ее соли, при этом указанная порошкообразная водопоглощающая смола (А) поперечно сшита вблизи поверхности водопоглощающей смолы (А) и содержится в композиции в количестве не менее 70 мас.%, причем:
композиция на основе водопоглощающей смолы содержит 95 мас.% или более частиц диаметром от 106 до 850 мкм; среднемассовый диаметр частиц составляет от 300 до 500 мкм; стандартное логарифмическое отклонение (σζ) распределения частиц композиции на основе водопоглощающей смолы по размерам составляет 0,45 или менее; а водорастворимый компонент водопоглощающей смолы составляет от 5 до 35 мас.% или менее; и,
кроме того, композиция на основе водопоглощающей смолы содержит компонент на основе поливалентного металла, содержание которого вблизи поверхности частиц водопоглощающей смолы определяется коэффициентом его извлечения, который составляет от 5,0 до 100 мас.% при определении методом измерения оптической плотности.
2. Композиция на основе водопоглощающей смолы по п.1, в которой порошкообразная водопоглощающая смола (А) представляет собой порошкообразную водопоглощающую смолу, которая дополнительно поперечно сшита вблизи поверхности сшивающим агентом для поверхностной сшивки, содержащим полиол (высокомолекулярный спирт).
3. Композиция на основе водопоглощающей смолы по п.1 или 2, в которой коэффициент слипания при влагопоглощении (moisture absorption blocking ratio) составляет 30% или менее, при измерении в условиях воздействия 90% влажности на композицию на основе водопоглощающей смолы в течение одного часа при 25°С.
4. Композиция на основе водопоглощающей смолы по любому из пп.1-3, в которой влагоемкость при центрифугировании (centrifuge retention capacity (CRC)), при которой композиция на основе водопоглощающей смолы поглощает 0,90 мас.% физиологического солевого раствора в отсутствие нагрузки в течение 30 мин, составляет 25 г/г или более, а диффузионная поглощающая способность под давлением (ДПП (DAP)), при которой композиция на основе водопоглощающей смолы поглощает 0,90 мас.% физиологического солевого раствора при нагрузке 1,9 кПа в течение 60 мин, составляет 20 г/г или более.
5. Поглотитель, включающий композицию на основе водопоглощающей смолы по любому из пп.1-4 и гидрофильное волокно, причем содержание композиции на основе водопоглощающей смолы (концентрация основы) составляет 20 мас.% или более в пересчете на общую массу композиции на основе водопоглощающей смолы и гидрофильного волокна.
6. Поглощающее изделие, включающее поглотитель по п.5, проницаемый для жидкости поверхностный слой и непроницаемый для жидкости нижний слой.
7. Способ изготовления композиции на основе водопоглощающей смолы, включающий следующие операции:
прибавление водного раствора соединения (В) поливалентного металла к порошкообразной водопоглощающей смоле (А), обладающей поперечносшитой структурой, полученной полимеризацией акриловой кислоты и/или ее соли, содержащей водорастворимый компонент; и
смешивание водного раствора соединения (В) поливалентного металла с порошкообразной водопоглощающей смолой (А), причем:
порошкообразная водопоглощающая смола (А) содержит 95 мас.% или более частиц диаметром от 106 до 850 мкм; среднемассовый диаметр частиц находится в диапазоне от 300 до 500 мкм; стандартное логарифмическое отклонение (σζ) распределения частиц композиции на основе водопоглощающей смолы по размерам составляет 0,45 или менее; а содержание водорастворимого компонента в водопоглощающей композиции составляет от 5 до 35 мас.%;
количество компонента на основе поливалентного металла, содержащегося в водном растворе соединения (В) поливалентного металла, составляет от 0,001 до 10 мас.% от массы порошкообразной водопоглощающей смолы (А);
концентрация соединения (В) поливалентного металла в водном растворе составляет 0,40 или более от концентрации насыщенного водного раствора соединения (В) поливалентного металла; и
температура порошкообразной водопоглощающей смолы (А) составляет от 50 до 100°С, и температура водного раствора соединения (В) поливалентного металла составляет от 30 до 100°С, причем повышают температуру или водопоглощающей смолы или водного раствора соединения (В) поливалентного металла с образованием поперечных сшивок вблизи поверхности порошкообразной водопоглощающей смолы (А).
8. Способ изготовления композиции на основе водопоглощающей смолы, включающий следующие операции:
смешивание порошкообразной водопоглощающей смолы (А), обладающей поперечносшитой структурой, полученной полимеризацией акриловой кислоты и/или ее соли, содержащей водорастворимый компонент, с водным раствором соединения поливалентного металла (В) и с органическим сшивающим агентом (С) для поверхностной сшивки с последующим нагреванием смеси, полученной в операции смешивания, до 150-300°С для образования поперечных сшивок в области, прилегающей к поверхности порошкообразной водопоглощающей смолы (А), причем:
порошкообразная водопоглощающая смола (А) содержит 95 мас.% или более частиц диаметром от 106 до 850 мкм, при этом стандартное логарифмическое отклонение (σζ) распределения размера частиц композиции на основе водопоглощающей смолы составляет 0,45 или менее, а содержание водорастворимого компонента в водопоглощающей композиции составляет от 5 до 35 мас.%;
общее количество компонента на основе поливалентного металла, содержащегося в водном растворе соединения (В) поливалентного металла, и органического сшивающего агента (С) составляет от 0,001 до 10 мас.% от массы порошкообразной водопоглощающей смолы (А); и
концентрация компонента на основе поливалентного металла, содержащегося в водном растворе соединения (В) поливалентного металла, составляет по меньшей мере 1,80 мас.%.
9. Способ изготовления композиции на основе водопоглощающей смолы, включающий:
операцию нагревания предшественника (D), полученного смешиванием порошкообразной водопоглощающей смолы (А), имеющей поперечносшитую структуру, полученную полимеризацией акриловой кислоты и/или ее соли, содержащей водорастворимый компонент, раствора соединения (В) поливалентного металла и органического поверхностно-сшивающего агента при температуре 150-300°С для образования поперечных сшивок вблизи поверхности порошкообразной водопоглощающей смолы (А), причем:
порошкообразная водопоглощающая смола (А) содержит: 95 мас.% или более частиц диаметром от 106 до 850 мкм, при стандартном логарифмическом отклонении (σζ) распределения частиц композиции на основе водопоглощающей смолы по размерам 0,45 или менее, а содержание водорастворимого компонента в водопоглощающей композиции составляет от 5 до 35 мас.%;
общее количество компонента на основе поливалентного металла, содержащегося в растворе соединения (В) поливалентного металла, и органического сшивающего агента (С) составляет от 0,001 до 10 мас.% от количества порошкообразной водопоглощающей смолы (А), а
слеживаемость при увлажнении (мас.%) предшественника (D) составляет 80% или менее.
10. Способ по любому из пп.7-9, в котором композиция на основе водопоглощающей смолы включает полимер, имеющий поперечносшитую структуру, полученную полимеризацией акриловой кислоты и/или ее соли.
11. Способ по пп.9 и 10, в котором концентрация компонента на основе поливалентного металла, содержащегося в растворе соединения (В) поливалентного металла, составляет по меньшей мере 1,80 мас.%.
12. Способ по любому из пп.8-11, в котором раствор соединения поливалентного металла и/или органического сшивающего агента для поверхностной сшивки нагревают предпочтительно до 30°С или выше.
13. Способ по любому из пп.8-12, в котором органический сшивающий агент для поверхностной сшивки предпочтительно включает многоосновный спирт.
14. Способ по любому из пп.8-13, в котором компонент поливалентного металла в соединении (В) поливалентного металла включает один или более металлов, выбираемых из двухвалентных или поливалентных типичных металлов и переходных металлов, находящихся в группах 4-12 Периодической Системы.
15. Способ по любому из пп.8-14, в котором компонент поливалентного металла в соединении (В) поливалентного металла представляет собой алюминий.
